JPH0893464A - 排気ガス浄化用コンバーター構造 - Google Patents
排気ガス浄化用コンバーター構造Info
- Publication number
- JPH0893464A JPH0893464A JP6251488A JP25148894A JPH0893464A JP H0893464 A JPH0893464 A JP H0893464A JP 6251488 A JP6251488 A JP 6251488A JP 25148894 A JP25148894 A JP 25148894A JP H0893464 A JPH0893464 A JP H0893464A
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- Japan
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- exhaust gas
- catalyst holder
- solid lubricant
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シール性能を低下させることなく、触媒保持
体の割れを防止できる排気ガス浄化用コンバーター構造
を提供すること。 【構成】 触媒保持体4および触媒保持体の外方を覆う
シェル2が、無機シート層31および固体潤滑材層32
を介して設けられている。上記固体潤滑材層は、摩擦係
数が0.5以下で融点1000℃以上を有するもので構
成されており、シート材もしくはコーティング材とし
て、厚みが0.1〜1.0mmの範囲で設けられてい
る。
体の割れを防止できる排気ガス浄化用コンバーター構造
を提供すること。 【構成】 触媒保持体4および触媒保持体の外方を覆う
シェル2が、無機シート層31および固体潤滑材層32
を介して設けられている。上記固体潤滑材層は、摩擦係
数が0.5以下で融点1000℃以上を有するもので構
成されており、シート材もしくはコーティング材とし
て、厚みが0.1〜1.0mmの範囲で設けられてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排気ガス浄化
用コンバーター構造に関し、詳しくは触媒保持体を損傷
させることなく、触媒保持体周囲とシェルとの間をシー
ルすることのできる排気ガス浄化用コンバーター構造に
関する。
用コンバーター構造に関し、詳しくは触媒保持体を損傷
させることなく、触媒保持体周囲とシェルとの間をシー
ルすることのできる排気ガス浄化用コンバーター構造に
関する。
【0002】
【従来技術】従来、車両に搭載する排気ガス浄化用コン
バーターは、主として図2あるいは図3に示すごとく、
触媒保持体94と該触媒保持体94の外側を覆う金属製
シェル92と該触媒保持体94と金属製シェル92との
間に配置された無機シート層93と金属ネット931と
から構成されている。
バーターは、主として図2あるいは図3に示すごとく、
触媒保持体94と該触媒保持体94の外側を覆う金属製
シェル92と該触媒保持体94と金属製シェル92との
間に配置された無機シート層93と金属ネット931と
から構成されている。
【0003】上記触媒保持体94としては、例えば断面
がハニカム状に成形されているコージェライト担体が用
いられ、そのハニカム状の内面には白金等の触媒が担持
されている。上記無機シート層93と金属ネット931
は、自動車の走行中等において触媒保持体94が外周の
金属製シェルと当接した際の損傷を防ぎ、また、緩衝シ
ール材93はシェル92と触媒保持体94との間から排
気ガスがリークすることを防ぐために用いられている。
上記無機シート層93としては、一般にシリカ・アルミ
ナ系セラミックファイバーと未膨張バーミキュライトの
混合物をシート状に成形した熱膨張性を有するものが使
用されている。ところで、近年コストダウン等を目的と
して、図4に示すごとく金属ネット931を用いること
なく、無機シート層932を該触媒保持体94の周囲全
体を被覆するように触媒保持体94と金属製シェル92
との間に用いたコンバーター構造が検討されている。し
かしながら、無機シート層932を触媒保持体94の周
囲全体を被覆するように用いたコンバーター構造におい
て、従来の如き、無機シートを使用した場合には、シー
ト材の膨張圧力で触媒保持体が強固に固定される結果、
触媒保持体が強固に固定されたまま、加熱冷却が繰り返
されることにより、触媒保持体とシェル92との間の相
対的な熱膨張差による応力が生じて触媒保持体が破損す
ることがあった。
がハニカム状に成形されているコージェライト担体が用
いられ、そのハニカム状の内面には白金等の触媒が担持
されている。上記無機シート層93と金属ネット931
は、自動車の走行中等において触媒保持体94が外周の
金属製シェルと当接した際の損傷を防ぎ、また、緩衝シ
ール材93はシェル92と触媒保持体94との間から排
気ガスがリークすることを防ぐために用いられている。
上記無機シート層93としては、一般にシリカ・アルミ
ナ系セラミックファイバーと未膨張バーミキュライトの
混合物をシート状に成形した熱膨張性を有するものが使
用されている。ところで、近年コストダウン等を目的と
して、図4に示すごとく金属ネット931を用いること
なく、無機シート層932を該触媒保持体94の周囲全
体を被覆するように触媒保持体94と金属製シェル92
との間に用いたコンバーター構造が検討されている。し
かしながら、無機シート層932を触媒保持体94の周
囲全体を被覆するように用いたコンバーター構造におい
て、従来の如き、無機シートを使用した場合には、シー
ト材の膨張圧力で触媒保持体が強固に固定される結果、
触媒保持体が強固に固定されたまま、加熱冷却が繰り返
されることにより、触媒保持体とシェル92との間の相
対的な熱膨張差による応力が生じて触媒保持体が破損す
ることがあった。
【0004】
【解決しようとする課題】ここで、触媒保持体が破損す
ることによる問題点としては、無機シート932の耐久
性が低下すること,セルの位置がズレるため背圧が高く
なること,振動により触媒保持体同士が擦れ合い粉化し
てしまうこと等が考えられ、排気ガスの浄化性能及びエ
ンジン性能が悪化してしまう。そこで本発明者らは、さ
らに鋭意研究し、この新たな触媒保持体の割れ原因は、
排気ガスの熱により、金属製シェル92が線膨張し、無
機シート932を介して触媒保持体94に引張応力を与
えたためであることに想到し、触媒保持体を損傷させる
ことなく排気ガスをシールすることが出来る、排気ガス
浄化用コンバーターのシール構造を開発するにいたり、
本発明を完成した。
ることによる問題点としては、無機シート932の耐久
性が低下すること,セルの位置がズレるため背圧が高く
なること,振動により触媒保持体同士が擦れ合い粉化し
てしまうこと等が考えられ、排気ガスの浄化性能及びエ
ンジン性能が悪化してしまう。そこで本発明者らは、さ
らに鋭意研究し、この新たな触媒保持体の割れ原因は、
排気ガスの熱により、金属製シェル92が線膨張し、無
機シート932を介して触媒保持体94に引張応力を与
えたためであることに想到し、触媒保持体を損傷させる
ことなく排気ガスをシールすることが出来る、排気ガス
浄化用コンバーターのシール構造を開発するにいたり、
本発明を完成した。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は、触媒保持体および該触媒
保持体の外方を覆うシェルが、無機シート層および固体
潤滑層を介して設けられていることを特徴とする排気ガ
ス浄化用コンバーター構造である。
保持体の外方を覆うシェルが、無機シート層および固体
潤滑層を介して設けられていることを特徴とする排気ガ
ス浄化用コンバーター構造である。
【0006】まず、上記触媒保持体としては、例えばハ
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト,アルミナ等により製造される。次
に、上記金属性シェルは、断面が長円形,円形等の筒も
しくは、かかる筒を半割にした物である。
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト,アルミナ等により製造される。次
に、上記金属性シェルは、断面が長円形,円形等の筒も
しくは、かかる筒を半割にした物である。
【0007】次に、固体潤滑材は、摩擦係数が0.5以
下、融点が1000℃以上の材質を使用することが好ま
しい。かかる、固体潤滑材としては、雲母(マイカ),
合成マイカ及び条件によっては膨張黒鉛等のシート状物
や、二硫化モリブデン(MoS2 ),窒化ホウ素 (B
N)等のコーティング材があり、好ましくは、高温でも
摩擦係数の変化がない窒化ホウ素が好適である。これ
は、上記粉体の主な結晶構造が六方晶系である薄片の層
状粉体であり、各層間はファンデル・ワールス力による
結合であり、非常に結合力が弱く、せん断力に対してへ
き開性を有するため、優れた固体潤滑性が得られる。従
って、上記無機シート層と固体潤滑材層を介して触媒保
持体および該触媒保持体の外方を覆うシェルを構成する
ことで触媒保持体に対し、金属シェルが与える引張応力
を抑制し、割れ等の問題点が解決される。ここで、固体
潤滑材層の設置は、無機シート材,金属シェルもしくは
触媒保持体の表面とし、組み付け性を考慮して、固体潤
滑材層としてマイカ等のシート材を使用する際には任意
の接着方法で何れかの表面に固定しておくことが最適と
考える。尚、固体潤滑材層の耐熱性が厳しい場合には無
機シート材で狭設して使用することが好ましい。
下、融点が1000℃以上の材質を使用することが好ま
しい。かかる、固体潤滑材としては、雲母(マイカ),
合成マイカ及び条件によっては膨張黒鉛等のシート状物
や、二硫化モリブデン(MoS2 ),窒化ホウ素 (B
N)等のコーティング材があり、好ましくは、高温でも
摩擦係数の変化がない窒化ホウ素が好適である。これ
は、上記粉体の主な結晶構造が六方晶系である薄片の層
状粉体であり、各層間はファンデル・ワールス力による
結合であり、非常に結合力が弱く、せん断力に対してへ
き開性を有するため、優れた固体潤滑性が得られる。従
って、上記無機シート層と固体潤滑材層を介して触媒保
持体および該触媒保持体の外方を覆うシェルを構成する
ことで触媒保持体に対し、金属シェルが与える引張応力
を抑制し、割れ等の問題点が解決される。ここで、固体
潤滑材層の設置は、無機シート材,金属シェルもしくは
触媒保持体の表面とし、組み付け性を考慮して、固体潤
滑材層としてマイカ等のシート材を使用する際には任意
の接着方法で何れかの表面に固定しておくことが最適と
考える。尚、固体潤滑材層の耐熱性が厳しい場合には無
機シート材で狭設して使用することが好ましい。
【0008】また、上記固体潤滑材はコーティング層及
びシート材層のどちらでも使用できる。但し、固体潤滑
材層の厚みは0.1〜1.0mmの範囲とすることが好
ましい。ここで、厚みを0.1mm以上とする理由は、
0.1mm未満のコーティング層およびシート材層を設
けることが困難であり、一方1.0mm以上では無機シ
ート材の厚みが減少するためガスシール性が著しく低下
してしまうため、固体潤滑材の厚みは0.1〜1.0m
mの範囲とすることが好ましい。
びシート材層のどちらでも使用できる。但し、固体潤滑
材層の厚みは0.1〜1.0mmの範囲とすることが好
ましい。ここで、厚みを0.1mm以上とする理由は、
0.1mm未満のコーティング層およびシート材層を設
けることが困難であり、一方1.0mm以上では無機シ
ート材の厚みが減少するためガスシール性が著しく低下
してしまうため、固体潤滑材の厚みは0.1〜1.0m
mの範囲とすることが好ましい。
【0009】次に、無機シート層はアルミナ,シリカ・
アルミナ,ガラス,シリカのグループから選ばれる1種
以上の繊維材料を用いて、繊維単独もしくはその他の無
機及び有機材料との複合によりなることが望ましい。本
発明では、シリカ・アルミナ繊維と未膨張バーミキュラ
イトを主成分とした無機シートを用いており、耐熱性及
びガスシール性に優れている。
アルミナ,ガラス,シリカのグループから選ばれる1種
以上の繊維材料を用いて、繊維単独もしくはその他の無
機及び有機材料との複合によりなることが望ましい。本
発明では、シリカ・アルミナ繊維と未膨張バーミキュラ
イトを主成分とした無機シートを用いており、耐熱性及
びガスシール性に優れている。
【0010】
【作用及び効果】本発明の排気ガス浄化用コンバーター
においては、触媒保持体と金属シェルの間には少なくと
も固体潤滑材層と無機シート層が設けられている。上記
固体潤滑材層は、固体潤滑性及び耐熱性に優れている。
このため、金属シェルが熱膨張することにより触媒保持
体に付与される引張応力を抑制し、触媒保持体の割れを
防止することができる。
においては、触媒保持体と金属シェルの間には少なくと
も固体潤滑材層と無機シート層が設けられている。上記
固体潤滑材層は、固体潤滑性及び耐熱性に優れている。
このため、金属シェルが熱膨張することにより触媒保持
体に付与される引張応力を抑制し、触媒保持体の割れを
防止することができる。
【0011】上記のごとく、本発明によれば、ガスシー
ル性を低下することなく触媒保持体の割れを防止でき
る、排気ガス浄化用コンバーター構造を提供するもので
ある。
ル性を低下することなく触媒保持体の割れを防止でき
る、排気ガス浄化用コンバーター構造を提供するもので
ある。
【0012】
実施例1 本発明の実施例にかかる排気ガス浄化用コンバーターに
つき、図1を用いて説明する。図1に示すごとく、本例
の排気ガス浄化用コンバーター1は、触媒保持体4と該
触媒保持体4の外方を覆う金属シェル2と、両者の間に
配置した無機シート層31とよりなり、上記触媒保持体
4と無機シート層31の間にはマイカシート1.0mm
品32が設置されている。ここで、上記無機シート材は
シリカ・アルミナ系セラミックファイバーと未膨張バー
ミキュライトを主成分とする膨張性シート2.0mm品
である。また、上記触媒保持体はコージェライトよりな
り、φ100の円筒であり、断面が格子状のハニカム体
である。
つき、図1を用いて説明する。図1に示すごとく、本例
の排気ガス浄化用コンバーター1は、触媒保持体4と該
触媒保持体4の外方を覆う金属シェル2と、両者の間に
配置した無機シート層31とよりなり、上記触媒保持体
4と無機シート層31の間にはマイカシート1.0mm
品32が設置されている。ここで、上記無機シート材は
シリカ・アルミナ系セラミックファイバーと未膨張バー
ミキュライトを主成分とする膨張性シート2.0mm品
である。また、上記触媒保持体はコージェライトよりな
り、φ100の円筒であり、断面が格子状のハニカム体
である。
【0013】次に、本例における作用効果につき説明す
る。上記に示す本例の排気ガス浄化用コンバーターの構
造において、エンジンベンチテストを実施した結果、触
媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良好な結果
であった。
る。上記に示す本例の排気ガス浄化用コンバーターの構
造において、エンジンベンチテストを実施した結果、触
媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良好な結果
であった。
【0014】実施例2 本例は、前記実施例1に示す排気ガス浄化用コンバータ
ー構造のうち、マイカシート32の設置位置を金属シェ
ルと無機シート層の間にしたものであり、実施例1と同
様のエンジンベンチテストを実施した結果、触媒保持体
4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良好な結果であっ
た。
ー構造のうち、マイカシート32の設置位置を金属シェ
ルと無機シート層の間にしたものであり、実施例1と同
様のエンジンベンチテストを実施した結果、触媒保持体
4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良好な結果であっ
た。
【0015】実施例3 本例は、前記実施例2に示す排気ガス浄化用コンバータ
ー構造のうち、固体潤滑材層をマイカシートから窒化ホ
ウ素(電気化学製)のコーティング層0.15mmに変
更し、無機シート材2.85mm品に塗布したものであ
り、実施例1と同様のエンジンベンチテストを実施した
結果、触媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良
好な結果であった。
ー構造のうち、固体潤滑材層をマイカシートから窒化ホ
ウ素(電気化学製)のコーティング層0.15mmに変
更し、無機シート材2.85mm品に塗布したものであ
り、実施例1と同様のエンジンベンチテストを実施した
結果、触媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良
好な結果であった。
【0016】実施例4 本例は、前記実施例3に示す排気ガス浄化用コンバータ
ー構造のうち、窒化ホウ素のコーティング層0.15m
mを金属シェルの無機シート材側に塗布ししたものであ
り、実施例1と同様のエンジンベンチテストを実施した
結果、触媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良
好な結果であった。
ー構造のうち、窒化ホウ素のコーティング層0.15m
mを金属シェルの無機シート材側に塗布ししたものであ
り、実施例1と同様のエンジンベンチテストを実施した
結果、触媒保持体4の割れ及び排気ガスの漏れがなく良
好な結果であった。
【0017】参考例1 本例は、前記実施例に示す排気ガス浄化用コンバーター
構造のうち、固体潤滑材を用いず無機シート材3.0m
m品単独とし、実施例1と同様のエンジンベンチテスト
を実施した結果、触媒保持体4に割れが発生しており結
果はNGであった。
構造のうち、固体潤滑材を用いず無機シート材3.0m
m品単独とし、実施例1と同様のエンジンベンチテスト
を実施した結果、触媒保持体4に割れが発生しており結
果はNGであった。
【0018】上記のごとく、本例によれば、排気ガスの
シール性を損なうことなく、触媒保持体の割れが防止で
きる排気ガス浄化用コンバーター1を製造できる。
シール性を損なうことなく、触媒保持体の割れが防止で
きる排気ガス浄化用コンバーター1を製造できる。
【図1】実施例における排気ガス浄化用コンバーターの
断面斜視図。
断面斜視図。
【図2】従来における排気ガス浄化用コンバーターの縦
断面図。
断面図。
【図3】従来における排気ガス浄化用コンバーターの緩
衝シール材の構成図。
衝シール材の構成図。
【図4】無機シート層のみで構成された排気ガス浄化用
コンバーターの緩衝シール材の構成図。
コンバーターの緩衝シール材の構成図。
1・・・排気ガス浄化用コンバーター 2・・・シェル 31・・・無機シート層 32・・・固体潤滑材層 4・・・触媒保持体
Claims (5)
- 【請求項1】 触媒保持体および該触媒保持体の外方を
覆うシェルが、無機シート層および固体潤滑材層を介し
て設けられていることを特徴とする排気ガス浄化用コン
バーター構造。 - 【請求項2】 請求項1において、固体潤滑材層が無機
シート層で狭設されてなることを特徴とする排気ガス浄
化用コンバーター構造。 - 【請求項3】 請求項1において、固体潤滑材は、雲母
(マイカ),黒鉛,二硫化モリブデン(MoS2),窒化
ホウ素(BN)から選ばれる少なくとも一種であること
を特徴とする排気ガス浄化用コンバーター構造。 - 【請求項4】 請求項1において、上記無機シート層は
アルミナ,シリカ・アルミナ,ガラス,シリカのグルー
プから選ばれる1種以上の繊維材料を用いて、繊維単独
もしくはその他の無機及び有機材料との複合によりなる
ことを特徴とする排気ガス浄化用コンバーター構造。 - 【請求項5】 請求項1において、固体潤滑材層の厚み
は0. 1〜1. 0mmの範囲であることを特徴とする排
気ガス浄化用コンバーター構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6251488A JPH0893464A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 排気ガス浄化用コンバーター構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6251488A JPH0893464A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 排気ガス浄化用コンバーター構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0893464A true JPH0893464A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17223554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6251488A Pending JPH0893464A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 排気ガス浄化用コンバーター構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0893464A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6242071B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-06-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for assembling ceramic honeycomb structure, and supporting member therefor |
CN100447380C (zh) * | 2006-09-19 | 2008-12-31 | 上海格尔汽车金属制品有限公司 | 汽车净化器壳体的加工成型方法 |
JP2013181413A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6251488A patent/JPH0893464A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6242071B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-06-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for assembling ceramic honeycomb structure, and supporting member therefor |
CN100447380C (zh) * | 2006-09-19 | 2008-12-31 | 上海格尔汽车金属制品有限公司 | 汽车净化器壳体的加工成型方法 |
JP2013181413A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040701 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |